Hvordan har champignoner sex?

En af vores trofaste læsere har fundet mug på en skive gammelt rugbrød.

Den lille grønne pels-vækst fik ham til at tænke på Videnskab.dk, dog ikke i en umiddelbar sammenhæng.

Her på Videnskab.dk har vi nemlig tidligere skrevet artikler om udviklingen af sex og sex i dyre- og planteriget.

Vi troede egentlig, at vi var kommet hele vejen rundt om den evolutionære og biologiske del af emnet, men vores trofaste læser med mug på rugbrødet - Allan Jensen fra Svebølle - mener, at vi mangler at beskæftige os med en tredje form for sex.

Her kommer rugbrødet med den grønne pels ind i billedet.

Allan Jensen skriver til Spørg Videnskaben:

»Tak for de gode artikler om sex. Det er jo altid et spændende emne, der kan sætte gang i tankerne. I har hidtil skrevet artikler, der handler om sex i dyreriget og i planteriget, men hvordan er det lige med sex i svamperiget?«

Her på redaktionen er vi enige i Allan Jensens vurdering.

Vi mangler bestemt at afdække, hvordan champignoner har sex. Derfor har vi kontaktet en ekspert på området, lektor i mykologi ('svampeforsker', for den del af vores læsere, der ikke kan latin) Rasmus Kjøller fra Biologisk Institut ved Københavns Universitet.

Rasmus Kjøller forsker i udviklingen af genetiske værktøjer til at genkende de op imod 1000 forskellige svampe, der kan forekomme i en teskefuld jord.

Sådan gør dyr

For at forstå, hvordan svampene adskiller sig fra eksempelvis et menneske, må vi først kigge på, hvordan vi egentlig selv ’gør det’.

I undfangelsesøjeblikket, når sædcellen møder æg-cellen, sker der en sammensmeltning af de to celler, således at de tilsammen danner én ny celle. Inden sammensmeltningen indeholder ægget og sædcellen hver især kun én kopi af organismens arvemateriale, men efter sammensmeltningen har den nye celle to kopier af arvematerialet i cellekernen.

Efter sammensmeltningen begynder cellen desuden at dele sig og danne nye celler, som alle sammen dannes med to kopier af arvematerialet i cellekernen.

Cellerne deler sig igen og igen, og babyen begynder at tage form.

Alle celler i det nye individ indeholder to kopier af arvematerialet i cellekernen, bortset fra individets nye kønsceller. De indeholder kun én kopi af arvematerialet, således at de er klar til at smelte sammen med kønscellerne fra et andet individ og starte processen forfra.

Svampe gør det hele omvendt

Hvis man kigger på mennesker, så er det altså celler med to kopier af arvematerialet i cellekernen, der er den genkendelige del – dig og mig.

Kønsceller med kun én kopi af arvematerialet ligger godt gemt inde i testiklerne og æggestokkene. Men svampe gør det hele omvendt.

»Alle dyr, planter og svampe gentager i princippet den samme historie omkring reproduktion: To cellekerner fra hvert sit individ smelter sammen og danner en ny cellekerne med to kopier af organismens arvemateriale. Kernen kan herefter gennemgå deling, hvor arvematerialet først blandes lidt rundt ved rekombination og efterfølgende halveres. Hos os mennesker sker dette i forbindelse med dannelsen af vores kønsceller - æg- og sædcellerne.«

»Men hvor vi mennesker er den synlige version af organismen, der er vokset på fra cellekerner med to kopier af arvematerialet, så er det anderledes hos svampene. Her er det stadiet med den halverede kerne, der modsvarer vores kønsceller, som udgør den genkendelige del af svampen. Her taler jeg eksempelvis om en kantarel, en rød fluesvamp, mug eller skimnmel,« fortæller Rasmus Kjøller.

Svampe er meget store kønsceller

Champignoner, kantareller, mug og skimmelsvamp er alle sammen svampenes pendant til menneskets kønsceller.

De er ganske vist den synlige del af organismen, men de indeholder kun én kopi af svampens arvemateriale i cellekernerne. Svampen er dog udstyret med mange cellekerner, men der er endnu ikke sket en sammensmeltning og deling af arvematerialet mellem cellekernerne.

Nu bliver det en lille smule teknisk:

Hvis du kigger på en svamp i skoven, består den, og formentlig også alle dens umiddelbare naboer, af et sammenhængende netværk af celler, kaldet hyfer. Hyferne er lange celler med mange cellekerner, men cellevæsken flyder uforstyrret gennem dem.

Svampe er som et vejkort

Størstedelen af hyfenetværket ligger under jorden og ligner et vejkort over eksempelvis Europa med en masse store hovedveje og mindre veje stikkende ud hist og her – vi kan snakke om et ’wood-wide-web’.

I de fine små grenede villakvarterer optager svampene deres næring, mens de transporterer næring fra et sted til et andet i de tykke hovedveje.

På steder hvor koncentration af hyfer er højest, udspringer der frugtlegemer, som vi kender som en champignon eller en kantarel. Det er i frugtlegemerne at svampenes version af sex forekommer:

»Indtil svampen er klar til at sætte sporer, består den kun af hyfer med flere forskellige cellekerner. Men på overfladen af enten lamellerne eller rørene under svampene i skoven sker der en sammensmeltning af kernerne, og umiddelbart efter en rekombination og deling dannes der sporer. Forstadiet til sporerne er det eneste stadie i svampenes liv, hvor de har to kopier af arvematerialet i cellekernen, men det eksisterer kun i et forholdsvist kort øjeblik.«

»Efter sporene er faldet til jorden, begynder de at danne små hyfenetværk, som vokser sammen med et hyfenetværk fra en anden svamp. Vi kan ikke opdele svampe i hanner eller hunner, men det er dog kun hyfenetværk, der er genetisk forskellige, som vokser sammen. Dette er styret af nogen paringstype-gener, der skal være forskellige, før svampene vil fusionere.«

Cirklen bliver sluttet i en befrugtning

»Sammen vokser svampene som ét hyfenetværk med flere cellekerner med én kopi af arvematerialet. Det fortsætter, indtil netværket er vokset sig så stort, at det igen er tid til, at kernerne smelter sammen i en egentlig befrugtning.«

»Så selv om svampecellerne allerede er smeltet sammen forinden, så er det først, når sporene skal dannes, at den egentlige fusion af de to kernetyper og efterfølgende deling af arvemateriale forekommer,« forklarer Rasmus Kjøller.

Vi håber, at Allan Jensen er tilfreds med svaret på hans spørgsmål. Vi takker ham for at stille det sender en Spørg Videnskaben-T-shirt til Svebølle.

Vi vil desuden gerne takke Rasmus Kjøller for det gode svar.

Som altid opfordrer vi vores læsere til at undre sig over verden omkring dem og sende deres undren ind til os i form af spørgsmål på redaktionen@videnskab.dk.